FR3037176A1 - DEVICE FOR DETECTING THE PRESENCE OF PERSON ON THE GROUND BY ANALYSIS OF A FLOW OF DEPTH MAPS - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un dispositif permettant de détecter la présence d'une personne au sol et de transmettre une alerte. Il est constitué d'un module d'acquisition de cartes de profondeur, d'un module de traitement et d'un module de communication. Le module de traitement analyse les cartes de profondeurs pour, dans une phase d'initialisation déterminer le plan du sol, puis, puis dans une phase de fonctionnement permanent, détecter la présence d'objets nouveaux et déterminer par analyse de critères géométriques et temporels s'il y a présence au sol. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la détection de présence au sol de personnes âgées ou dépendantes sur leur lieu de vie.The invention relates to a method and a device for detecting the presence of a person on the ground and for transmitting an alert. It consists of a depth card acquisition module, a processing module and a communication module. The processing module analyzes the depth maps in order to determine, in an initialization phase, the ground plane, then, then in a phase of permanent operation, to detect the presence of new objects and to determine by analysis of geometric and temporal criteria. there is presence on the ground. The device according to the invention is particularly intended for the detection of the presence on the ground of elderly people or dependent on their place of life.
Description
1 La présente invention concerne un procédé de détection de présence au sol par analyse d'un flux de cartes de profondeurs provenant d'un module optique de numérisation 3D. ART ANTERIEUR Aujourd'hui il est très difficile de détecter les chutes de personnes âgées dans un délai raisonnable, surtout la nuit. C'est d'autant plus dommageable qu'au-delà de plusieurs minutes au sol, des séquelles additionnelles risquent d'apparaitre, pouvant aller jusqu'à engager le pronostic vital de la personne. La chute représente la première cause de mortalité chez les plus de 65 ans. Pour donner l'alerte en cas de chute, la solution la plus ancienne se présente sous la forme d'un médaillon ou d'un bracelet d'appel volontaire permettant au porteur de prévenir en cas de problème tel qu'une chute, mais il peut oublier ou refuser de le porter et, en cas de malaise, être dans l'incapacité de l'actionner. D'autres dispositifs détectent automatiquement la chute par analyse de signaux de capteurs placés dans une montre ou dans un patch collé sur le torse. Là encore, il faut que la personne accepte de les porter car ils sont stigmatisants. Quand ils sont portés, ils peuvent de plus provoquer des fausses alarmes (lors d'un choc de la main par exemple), et détectent très difficilement les chutes molles (lorsque la personne glisse au sol en se retenant à un meuble ou un mur, lors d'un malaise par exemple). Parmi les autres dispositifs, il existe des tapis détecteurs de pression et de vibrations à placer autour du lit, mais la surface couverte est limitée. Plus récemment, des dispositifs de capteurs placés sous le sol permettent une détection sur toute la surface du lieu de vie de la personne, y compris la salle de bain pour certaines technologies, mais ces dispositifs nécessitent des travaux lourds et représentent un coût très important.The present invention relates to a ground presence detection method by analyzing a flow of depth maps from a 3D scanning optical module. PRIOR ART Today it is very difficult to detect falls of old people in a reasonable time, especially at night. This is all the more damaging since, after several minutes on the ground, additional sequelae may occur, which may even be life-threatening. The fall is the number one killer of over 65 years old. To give the warning in case of a fall, the oldest solution is in the form of a medallion or a bracelet of voluntary call allowing the carrier to prevent in the event of problem such as a fall, but it may forget or refuse to wear it and, in case of discomfort, be unable to operate it. Other devices automatically detect the fall by analyzing sensor signals placed in a watch or a patch glued to the torso. Again, the person must agree to wear them because they are stigmatizing. When they are worn, they can also cause false alarms (during a shock of the hand for example), and detect with difficulty the soft falls (when the person slips to the ground while holding a piece of furniture or a wall, during a malaise for example). Other devices include pressure and vibration sensing mats to be placed around the bed, but the area covered is limited. More recently, sensor devices placed under the ground allow detection over the entire surface of the living place of the person, including the bathroom for some technologies, but these devices require heavy work and are very expensive.
Enfin, il existe des solutions basées sur l'utilisation de caméras vidéo associées à des logiciels de traitement d'image pour analyser les vitesses horizontales et verticales liées aux mouvements de la personne et déterminer si elles correspondent à une chute. Cette analyse nécessite une grande puissance de calcul pour exécuter des algorithmes complexes. De plus, ces solutions détectent difficilement certaines chutes lentes qui génèrent de très faibles vitesses verticales. On peut ajouter que l'utilisation de caméras 3037176 2 vidéo implique l'acquisition d'images dans lesquelles il est possible d'identifier les personnes au détriment du respect de la vie privée. Enfin, de nombreux systèmes nécessitent de transmettre une image à un ordinateur ou à un smartphone pour confirmer l'alarme. De ce fait, de nombreuses personnes considèrent l'acquisition 5 permanente et le transfert d'images permettant d'identifier les personnes comme une intrusion dans leur vie privée. Il existe donc un réel besoin pour un procédé et un dispositif de détection de chute fiable, à faible coût et simple à mettre en oeuvre, ne comportant rien à porter par la personne, et respectant sa vie privée par une garantie d'anonymat.Finally, there are solutions based on the use of video cameras associated with image processing software to analyze the horizontal and vertical speeds related to the movements of the person and determine if they correspond to a fall. This analysis requires great computing power to execute complex algorithms. In addition, these solutions hardly detect some slow drops that generate very low vertical speeds. It can be added that the use of video cameras involves the acquisition of images in which it is possible to identify people to the detriment of privacy. Finally, many systems require transmitting an image to a computer or smartphone to confirm the alarm. As a result, many people consider the permanent acquisition and transfer of images to identify individuals as intrusions into their privacy. There is therefore a real need for a method and a device for reliable fall detection, low cost and simple to implement, having nothing to wear by the person, and respecting his privacy with a guarantee of anonymity.
10 Une solution est l'utilisation de capteurs de formes (ou cartes de profondeurs ou encore caméra 3D) qui mesurent les distances des objets de la scène au capteur indépendamment de la couleur ou de la texture des dits objets. Par rapport à la vidéo, ce type de capteur est insensible aux variations d'éclairages et aux couleurs, ce qui simplifie l'analyse et fournit des informations calibrées : les dimensions des objets sont 15 les mêmes quelle que soit la distance au capteur. Du brevet US 8,427,324 B2 sont connus un procédé et un dispositif de détection de chute d'une personne basés sur l'analyse d'images de distances. Ce procédé consiste à : générer une image des distances initiale ; identifier un plan de référence présent dans le champ de vision du capteur ; déterminer les régions représentatives des objets situés 20 au-dessus du plan de référence dans le champ de vision ; générer une nouvelle image des distances correspondant au champ de vision après une période de temps déterminée généralement de 0.1s ; comparer la nouvelle image à l'image initiale pour déterminer si la nouvelle image des distances comporte un nouvel objet placé au-dessus du plan de référence ; le nouvel objet est considéré comme tombé si sa hauteur est 25 inférieure à une hauteur déterminée et si son volume et/ou sa surface sont supérieur à une valeur déterminée. Ce procédé et dispositif présentent notamment les inconvénients suivants : - Les défauts des capteurs ne sont pas pris en compte. Notamment, les problématiques du bruit d'acquisition, des interférences dues à d'autres 30 capteurs ou à l'environnement, ou encore des zones de l'image non 3037176 3 reconstruites (à cause de phénomènes d'absorption ou de diffraction des rayons infrarouges, par exemples) ne sont pas examinées. - L'image initiale n'est pas mise à jour, ce qui, associé à l'inhibition des zones comportant des objets lors de l'initialisation, peut se traduire par une chute non 5 détectée si elle se produit dans la zone en question ; - Aucune solution n'est proposée pour supprimer les fausses alarmes liées à des objets déplacés qui respectent la double condition d'avoir une hauteur inférieure à la hauteur seuil déterminée et un volume et/ou une surface supérieure à une valeur déterminée ; 10 - La chute ne sera pas détectée si la personne entre en contact avec un objet déplacé de hauteur supérieure au seuil de détection, tel qu'une porte. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier à un ou plusieurs des inconvénients de l'art 15 antérieur. A cet effet, la présente invention concerne un procédé de détection de présence au sol d'une personne par analyse d'un flux de cartes de profondeurs acquises par un module d'acquisition de cartes de profondeurs, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes : 20 - L'acquisition de N (au moins une) cartes de profondeurs correspondant au champ de vue du module d'acquisition de cartes profondeurs, - Calcul d'une carte de profondeurs de référence par intégration des N cartes acquises à l'étape précédente, avec élimination des aberrations dues au module d'acquisition, 25 - Calcul du plan du sol dans la scène, - Détermination d'un référentiel monde ayant le plan du sol comme altitude zéro, - Acquisition d'une carte de profondeurs à une cadence donnée, - Détection des objets par comparaison entre la carte acquise et la carte de référence, 3037176 4 - Analyse des objets détectés, par estimation de la hauteur de leur point haut, de la hauteur de leur centre de gravité dans la carte de profondeurs et de leur surface projetée au sol, - Déclenchement d'une alarme si au moins un objet détecté vérifie que la hauteur 5 de son point haut est inférieure à une hauteur donnée, que la hauteur de son centre de gravité dans la carte de profondeurs est inférieure à une deuxième hauteur donnée et que sa surface projetée au sol est supérieure à une surface donnée, pendant un temps supérieur à une durée donnée, - Réactualisation de la carte de référence pour tenir compte des objets déplacés, 10 lorsqu'un critère de réactualisation donné est atteint. L'invention concerne aussi un dispositif de détection de présence au sol d'une personne par analyse d'un flux de cartes de profondeurs caractérisé en ce que le dispositif de détection comporte : - Un moyen d'acquisition de N (au moins une) cartes de profondeurs 15 correspondant au champ de vue du module d'acquisition de cartes de profondeurs, - Un moyen de calcul d'une carte de profondeurs de référence par intégration des N cartes acquises à l'étape précédente, avec élimination des aberrations dues au moyen d'acquisition, 20 - Un moyen de calcul du plan du sol dans la scène, - Un moyen de détermination d'un référentiel monde ayant le plan du sol comme altitude zéro, - Un moyen d'acquisition d'une carte de profondeurs à une cadence donnée, - Un moyen de détection des objets par comparaison entre la carte acquise et la 25 carte de référence, - Un moyen d'analyse des objets détectés, par estimation de la hauteur de leur point haut, de la hauteur de leur centre de gravité dans la carte de profondeurs et de leur surface projetée au sol, - Un moyen de déclenchement d'une alarme si au moins un objet détecté vérifie 30 que la hauteur de son point haut est inférieure à une hauteur donnée, que la hauteur de son centre de gravité dans la carte de profondeurs est inférieure à 3037176 5 une deuxième hauteur donnée et que sa surface projetée au sol est supérieure à une surface donnée, pendant un temps supérieur à une durée donnée, - Un moyen de réactualisation de la carte de référence pour tenir compte des objets déplacés lorsqu'un critère de réactualisation donné est atteint.One solution is the use of shape sensors (or depth maps or 3D cameras) that measure the distances of objects from the scene to the sensor regardless of the color or texture of said objects. Compared to video, this type of sensor is insensitive to light variations and colors, which simplifies the analysis and provides calibrated information: the dimensions of the objects are the same regardless of the distance to the sensor. US Pat. No. 8,427,324 B2 discloses a method and apparatus for detecting a fall of a person based on distance image analysis. This method consists of: generating an initial image of the distances; identify a reference plane present in the field of view of the sensor; determining the representative regions of the objects located above the reference plane in the field of view; generate a new image of the distances corresponding to the field of vision after a determined period of time generally of 0.1s; compare the new image to the initial image to determine if the new image of the distances includes a new object placed above the reference plane; the new object is considered to have fallen if its height is less than a given height and if its volume and / or area is greater than a determined value. This method and device have the following drawbacks in particular: - The defects of the sensors are not taken into account. In particular, problems of acquisition noise, interference from other sensors or the environment, or non-reconstructed areas of the image (because of absorption or diffraction phenomena of the rays). infrared, for example) are not examined. The initial image is not updated, which, combined with the inhibition of the areas containing objects during initialization, may result in an undetected drop if it occurs in the area in question. ; - No solution is proposed to remove false alarms related to displaced objects that meet the dual condition of having a height less than the threshold height determined and a volume and / or a surface greater than a determined value; 10 - The fall will not be detected if the person comes into contact with an object moved higher than the detection threshold, such as a door. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention seeks to overcome one or more of the disadvantages of the prior art. For this purpose, the present invention relates to a method for detecting the presence of a person on the ground by analyzing a stream of depth maps acquired by a depth map acquisition module, characterized in that the method comprises the following steps: - The acquisition of N (at least one) depth maps corresponding to the field of view of the depth map acquisition module, - Calculation of a reference depth map by integrating the N maps acquired at the previous step, with elimination of aberrations due to the acquisition module, 25 - Calculation of the ground plane in the scene, - Determination of a world reference having the ground plane as zero altitude, - Acquisition of a depth map at a given rate, - Detection of the objects by comparison between the acquired map and the reference map, 3037176 4 - Analysis of the detected objects, by estimation of the height of their high point, of the height of the the center of gravity in the depth map and their surface projected on the ground, - triggering an alarm if at least one detected object verifies that the height of its high point is lower than a given height, that the height of its center of gravity in the depth map is less than a given second height and its projected area on the ground is greater than a given surface, for a time greater than a given duration, - Refreshing the reference map to account for objects displaced, when a given feedback criterion is reached. The invention also relates to a device for detecting the presence on the ground of a person by analyzing a flow of depth maps, characterized in that the detection device comprises: a means for acquiring N (at least one) depth maps 15 corresponding to the field of view of the depth map acquisition module, - means for calculating a reference depth map by integrating the N maps acquired in the previous step, with elimination of the aberrations due to the means of acquisition, 20 - means for calculating the ground plane in the scene, - means for determining a world reference frame having the ground plane as zero altitude, - means for acquiring a depth map at a given rate, - means for detecting objects by comparison between the acquired map and the reference map, - means for analyzing the objects detected, by estimating the height of their high point, of the height of their center of severity in the depth map and their projected surface on the ground, - A means of triggering an alarm if at least one detected object 30 verifies that the height of its high point is lower than a given height, that the height of its center of gravity in the depth map is less than a given second height and that its projected area on the ground is greater than a given surface, for a time greater than a given duration, - means for updating the reference map to account for moved objects when a given feedback criterion is met.
5 Selon un mode de réalisation, l'étape de détection des objets ne se fait que lorsque l'information de température fournie par le module d'acquisition d'images thermiques comporte une information de température indiquant la présence d'au moins un être humain. Selon un mode de réalisation, l'étape d'analyse des objets détectés comprend le relevé 10 de température à partir d'une image acquise par un module d'acquisition d'images thermiques qui observe la même scène que le module d'acquisition des cartes de profondeurs et ne retient que les objets dont la température est caractéristique de celle d'un être humain. Selon un mode de réalisation, l'étape d'analyse des objets détectés comprend un critère 15 de suppression des objets dont le mouvement est principalement horizontal par rapport au plan du sol déterminé préalablement. L'invention concerne aussi un programme d'ordinateur stocké sur un support d'information, ledit programme comprenant les instructions adaptées pour mettre en oeuvre les procédés précédemment décrits, lorsqu'il est exécuté par un système 20 informatique ou un microprocesseur. L'invention concerne également des moyens de stockage comprenant un tel programme d'ordinateur. Selon ses aspects matériels, la présente invention concerne un détecteur de présence au sol comportant un module d'acquisition de cartes de profondeurs, un module de traitement de cartes de profondeurs et un module de communication.According to one embodiment, the object detection step is performed only when the temperature information provided by the thermal image acquisition module includes temperature information indicating the presence of at least one human being. . According to one embodiment, the step of analyzing the detected objects comprises the temperature reading 10 from an image acquired by a thermal image acquisition module which observes the same scene as the acquisition module of the images. maps of depths and retains only objects whose temperature is characteristic of that of a human being. According to one embodiment, the step of analyzing the detected objects comprises a criterion 15 for deleting objects whose movement is mainly horizontal with respect to the previously determined ground plane. The invention also relates to a computer program stored on an information carrier, said program comprising the instructions adapted to implement the methods described above, when it is executed by a computer system or a microprocessor. The invention also relates to storage means comprising such a computer program. According to its material aspects, the present invention relates to a ground presence detector comprising a depth map acquisition module, a depth map processing module and a communication module.
25 Selon un autre de ses aspects matériels, la présente invention concerne l'utilisation d'un module d'acquisition d'images thermiques. Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne un système comportant au moins deux détecteurs de présence au sol pour améliorer la couverture de la surface de la pièce à sécuriser.According to another of its material aspects, the present invention relates to the use of a thermal image acquisition module. According to another of its aspects, the present invention relates to a system comprising at least two ground presence detectors for improving the coverage of the surface of the part to be secured.
30 3037176 6 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS - La figure 1 est une représentation schématique du dispositif selon un mode de réalisation de l'invention, - La figure 2 est une représentation d'un procédé de détection de présence au sol 5 selon un mode de réalisation de l'invention, tel que mis en oeuvre par le dispositif de la figure 1. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION En référence à la figure 1, un dispositif (101) de détection de personnes (106) au sol 10 comprend un module d'acquisition de cartes de profondeurs (102), un module de traitement de cartes de profondeurs (103), un module de communication (104), et un module optionnel d'acquisition d'images thermiques (110). Le module d'acquisition de cartes de profondeurs (102) ou caméra 3D peut être basée sur différentes technologies telles que le temps de vol, la triangulation avec projection 15 de lumière structurée, ou encore la stéréovision. Le module d'acquisition de cartes de profondeurs doit fonctionner dans le spectre infrarouge, afin de fonctionner dans toutes les conditions d'illumination, et de ne pas produire de gênes visuelles. Le module d'acquisition de cartes de profondeurs (102) peut être fixé au mur ou au plafond, de façon à observer la plus grande portion de volume possible de la pièce 20 équipée, tout en ayant le sol dans son champ de vision. Typiquement, le module d'acquisition est placé au plafond en plongée de 35 degrés à 45 degrés selon la géométrie de la pièce équipée. Le module de traitement de cartes de profondeurs (103) peut être un poste informatique déporté ou intégré.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic representation of the device according to one embodiment of the invention; FIG. 2 is a representation of a ground presence detection method according to one embodiment; of the invention, as implemented by the device of FIG. 1. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT OF THE INVENTION With reference to FIG. 1, a device (101) for detecting persons (106) at ground 10 includes a depth map acquisition module (102), a depth map processing module (103), a communication module (104), and an optional thermal image acquisition module (110) . The depth card acquisition module (102) or 3D camera may be based on various technologies such as flight time, triangulation with structured light projection, or stereovision. The depth card acquisition module must operate in the infrared spectrum, in order to operate under all illumination conditions, and not to produce visual disturbances. The depth card acquisition module (102) may be wall or ceiling mounted so as to observe the largest possible volume portion of the equipped part, while having the ground in its field of view. Typically, the acquisition module is placed on the ceiling plunging from 35 degrees to 45 degrees depending on the geometry of the fitted room. The depth card processing module (103) may be a remote or integrated computer station.
25 Le module de communication peut être une sortie tout-ou-rien, ou une connexion filaire ou non-filaire respectant les normes et les protocoles particuliers au lieu d'implantation du système. Selon un premier mode de réalisation, le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant.The communication module may be an all-or-nothing output, or a wired or non-wired connection respecting the standards and protocols specific to the location of the system. According to a first embodiment, the operating mode of the device is as follows.
3037176 7 Le module d'acquisition de cartes de profondeurs (102) acquiert en temps réel un flux de cartes de profondeurs, qui sont des images dont chaque pixel porte la mesure de la distance au plan de référence du capteur du point de la scène vue à ce pixel. L'intervalle temporel séparant l'acquisition de deux cartes de profondeurs consécutives est 5 typiquement de l'ordre de 33 millisecondes. En référence aux figures 1 et 2, à l'étape (201) d'acquisition de cartes de profondeurs, le module d'acquisition (102) acquiert N (au moins une) cartes de profondeurs. Ces N cartes de profondeurs acquises sont intégrées à l'étape (202) de calcul de la carte de référence, pour former une carte de profondeurs de référence. Si des pixels de la carte 10 de profondeurs de référence sont nuls, c'est-à-dire que le module d'acquisition n'a pas pu y déterminer de valeur, la carte de profondeurs de référence est corrigée par interpolation des pixels à 0. Typiquement, une interpolation bilinéaire peut être utilisée pour opérer cette correction. A l'étape (203) de calcul du plan du sol, le module de traitement des cartes de 15 profondeurs (103) détermine automatiquement l'équation du plan du sol visible dans la carte de profondeurs de référence, et détermine à l'étape (204) de détermination du référentiel monde un repère monde ayant le sol comme altitude zéro. Le module de traitement des cartes de profondeurs (103) compare chaque nouvelle carte acquise à l'étape (205) d'acquisition de cartes de profondeurs avec la carte de 20 profondeurs de référence calculée à l'étape (202) de calcul de la carte de référence pour déterminer dans l'étape (206) de détection d'objets les objets rapportés dans la scène observée par rapport à la scène de la carte de profondeurs de référence. L'image de détection est segmentée, afin de définir des régions d'intérêt. Pour chacune des régions d'intérêt déterminées, le module de traitement des cartes de 25 profondeurs (103) détermine à l'étape (207) d'analyse des objets détectés la hauteur de son point le plus haut dans l'espace tridimensionnel associé au plan du sol, la hauteur de son centre de gravité, et sa surface projetée au sol. Le module de traitement des cartes de profondeurs (103) émet à l'étape (208) de détection de présence au sol une alarme (209) si une région d'intérêt présente un point 30 haut de hauteur inférieure à un premier seuil S1, un centre de gravité de hauteur inférieure à un deuxième seuil S2, et une surface projetée au sol supérieure à un 3037176 8 troisième seuil 53, pendant une durée supérieure à un quatrième seuil S4. Typiquement, S1 peut valoir 1 mètre, S2 50 centimètres, S3 0,3 mètres carrés et S4 1 minute, par exemple. L'alarme (209) peut être locale (lumineuse, sonore) ou relayée par le module de 5 communication (104) sous la forme d'un message (105), d'une sortie tout-ou-rien, d'une entrée dans une base de données ou un fichier journal par exemple. Ce relai peut être accompagné d'une image en niveaux de gris représentant la carte de profondeurs acquise à l'instant où l'alarme a été émise, à des fins de lever de doute, par exemple. Pour chaque région d'intérêt déterminée à l'étape (206) de détection des objets dans la 10 carte de profondeurs, le module de traitement des cartes de profondeurs (103) détermine si l'objet détecté doit être analysé ou non. Typiquement, il s'agit de déterminer si l'objet détecté est un objet rapporté à la scène ou un objet de la scène qui s'est déplacé entre la génération de la carte de profondeurs de référence et l'acquisition de la carte de profondeurs courante.The depth card acquisition module (102) acquires in real time a stream of depth maps, which are images each pixel of which carries the measurement of the distance to the reference plane of the point sensor of the scene seen at this pixel. The time interval separating the acquisition of two consecutive depth maps is typically of the order of 33 milliseconds. With reference to FIGS. 1 and 2, in depth map acquisition step (201), the acquisition module (102) acquires N (at least one) depth map. These N acquired depth maps are integrated in the step (202) of calculation of the reference map, to form a map of reference depths. If pixels of the reference depth map 10 are zero, that is to say that the acquisition module could not determine a value, the reference depth map is corrected by interpolation of the pixels to 0. Typically, a bilinear interpolation can be used to make this correction. In step (203) of calculating the ground plane, the depth map processing module (103) automatically determines the ground plane equation visible in the reference depth map, and determines at step (204) Determination of the world reference frame a world reference having the ground as zero altitude. The depth map processing module (103) compares each new map acquired in the depth map acquisition step (205) with the reference depth map computed at the step (202) for calculating the depth map. reference map for determining in the object detection step (206) the objects reported in the observed scene relative to the scene of the reference depth map. The detection image is segmented to define regions of interest. For each of the determined regions of interest, the depth map processing module (103) determines in the analysis step (207) of the detected objects the height of its highest point in the three-dimensional space associated with the ground plane, the height of its center of gravity, and its projected surface on the ground. The depth map processing module (103) transmits at the ground presence detection step (208) an alarm (209) if a region of interest has a high point of height less than a first threshold S1, a center of gravity of height less than a second threshold S2, and a projected area on the ground greater than a third threshold 53, for a duration greater than a fourth threshold S4. Typically, S1 may be 1 meter, S2 50 centimeters, S3 0.3 square meters and S4 1 minute, for example. The alarm (209) may be local (light, sound) or relayed by the communication module (104) in the form of a message (105), an all-or-nothing output, an input in a database or a log file for example. This relay can be accompanied by a grayscale image representing the depth map acquired at the moment the alarm was issued, for the purpose of raising doubt, for example. For each region of interest determined at the object detection step (206) in the depth map, the depth map processing module (103) determines whether the detected object is to be scanned or not. Typically, it is a matter of determining whether the detected object is an object related to the scene or an object of the scene that has moved between the generation of the reference depth map and the acquisition of the depth map common.
15 L'analyse des régions d'intérêt de l'étape (207) d'analyse des objets détectés peut porter sur leurs caractéristiques, telles que l'analyse de leur forme, de leur planéité, de leur orientation par rapport au sol, par exemple. Le dispositif peut également vérifier que l'objet correspondant à la région d'intérêt examinée ne flotte pas au-dessus du sol (dessus d'une table, ou assise d'une chaise, par exemple). Dans certains modes de 20 fonctionnements, le dispositif (101) peut également incorporer des mécanismes de suivi des objets dans le temps, afin de déterminer une quantité de mouvement pour la région d'intérêt, par exemple. Les régions d'intérêt qui répondent aux critères précédents peuvent ainsi être filtrées afin que la détection de présence au sol ne se fasse que sur les objets rapportés à la 25 scène entre la génération de la carte de profondeurs de référence et l'acquisition de la carte de profondeurs courante, et sur les personnes (106) qui évoluent dans la scène observée. Le filtrage ainsi opéré permet également d'éviter des concaténations de régions d'intérêt qui auraient pu causer des cas de non détection de présence au sol (dans le cas où, par exemple, une personne se retrouve au sol devant un objet haut 30 déplacé, tel qu'une porte par exemple).The analysis of the regions of interest of the detected objects analysis step (207) can relate to their characteristics, such as the analysis of their shape, their flatness, their orientation relative to the ground, by example. The device can also verify that the object corresponding to the region of interest examined does not float above the ground (above a table, or sitting of a chair, for example). In some modes of operation, the device (101) may also incorporate object tracking mechanisms over time to determine a momentum for the region of interest, for example. The regions of interest that meet the above criteria can thus be filtered so that ground presence detection is only performed on the objects reported to the scene between the generation of the reference depth map and the acquisition of the map of current depths, and the people (106) who evolve in the observed scene. The filtering thus carried out also makes it possible to avoid concatenations of regions of interest which could have caused cases of non-detection of presence on the ground (in the case where, for example, a person finds himself on the ground in front of a high object 30 moved , such as a door for example).
3037176 9 De même, la carte de profondeurs de référence est régulièrement remise à jour à l'étape (211) de réactualisation de la référence, ce qui permet d'éliminer la détection d'objets déplacés jusqu'à leur prochain déplacement. Le critère de réactualisation (210) peut être un horaire donné, une fréquence donnée, ou encore l'absence de mouvement 5 dans la scène observée, par exemple. Dans un autre mode de fonctionnement, l'étape (202) de création de la carte de profondeurs de références peut être assortie d'une étape de génération d'une carte des hauteurs de référence. Dans ce cas, l'étape (207) d'analyse des objets d'intérêt comportera une étape de génération de carte des hauteurs courante, qui sera comparée 10 à la carte des hauteurs de référence afin de déterminer si les objets d'intérêt sont ou non au-dessus d'un objet de la scène. Ainsi, le cas où la personne (106) serait allongée sur un objet bas non détecté (tel qu'un matelas au sol, par exemple) pourra être élucidé, alors que l'étape (207) d'analyse des objets d'intérêt sans carte des hauteurs déclencherait une alerte (209).Similarly, the reference depth map is regularly updated in step (211) refreshing the reference, which eliminates the detection of moved objects until their next move. The criterion of reactualization (210) can be a given schedule, a given frequency, or the absence of movement in the observed scene, for example. In another mode of operation, the step (202) for creating the reference depth map may be accompanied by a step of generating a map of the reference heights. In this case, the analysis step (207) of the objects of interest will comprise a current map height generation step, which will be compared with the map of the reference heights to determine if the objects of interest are or not above an object of the scene. Thus, the case where the person (106) is lying on an undetected low object (such as a ground mattress, for example) can be elucidated, while the step (207) for analyzing objects of interest without a map of heights would trigger an alert (209).
15 Dans un autre mode de fonctionnement, le module d'acquisition de cartes de profondeurs (102) peut être couplé avec des capteurs de natures différentes. Par exemple, un module d'acquisition d'images thermiques (110) peut être utilisé conjointement au module d'acquisition de cartes de profondeurs (102) afin de discriminer les objets détectés à l'étape (206) de détection des objets dans la carte de 20 profondeurs. Dans ce mode de fonctionnement, le module d'acquisition d'images thermiques (110) détermine à l'étape (206) de détection des objets dans la carte de profondeurs s'il existe une information de température qui indique la présence d'au moins un être humain dans la scène observée par le dispositif (101). Si de cette manière, aucun être humain 25 n'est détecté dans la scène observée, la suite de l'étape (206) de détection des objets dans la carte de profondeurs ainsi que l'étape (207) d'analyse de ces objets sont passées, de sorte que le système passe directement à l'étape (208) de détection de présence au sol. Dans un autre mode de fonctionnement, le module d'acquisition d'images thermiques 30 (110) relève à l'étape (207) d'analyse des objets détectés dans la carte de profondeurs la température de ces objets et détermine si elle correspond à la température d'un être 3037176 10 humain ou à la température de l'environnement. Le cas échéant, les objets dont la température ne correspond pas à celle d'un être humain sont supprimés. Le couplage de capteurs proposé permettant de discriminer les objets des personnes présentes dans la scène, il résout les problèmes de fausses alarmes liées aux objets déplacés, ainsi que les 5 problèmes de non détection dans le cas où la personne serait au sol en contact avec un objet détecté tel que sa hauteur soit supérieure au seuil de détection de présence au sol. Dans un autre mode de fonctionnement, le dispositif (101) peut être couplé avec un ou plusieurs autres dispositifs du même type, observant ou non la même scène que le 10 premier, sous un angle différent le cas échéant pour permettre d'étendre la zone sécurisée par exemple, et communiquant ou non avec ce premier dispositif. APPLICATION INDUSTRIELLE Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la détection de présence au 15 sol de personnes âgées ou dépendantes sur leur lieu de vie. Cependant, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. Par exemple, la présente invention peut être adaptée pour répondre à des 20 problématiques de détection de chute et de mesure d'activité, à des problématiques de dénombrement de personnes dans des sas sécurisés ou dans des files d'attente, ou encore à des problématiques de sécurisation, de surveillance et/ou de contrôle d'accès pour des zones sensibles.In another mode of operation, the depth map acquisition module (102) can be coupled with sensors of different natures. For example, a thermal image acquisition module (110) may be used in conjunction with the depth map acquisition module (102) to discriminate objects detected at the object detection step (206) in the 20 depth map. In this mode of operation, the thermal image acquisition module (110) determines in the step (206) of detecting objects in the depth map if there is temperature information that indicates the presence of least one human being in the scene observed by the device (101). If in this way, no human being is detected in the observed scene, the further step of (206) detecting the objects in the depth map as well as the step (207) of analyzing these objects are passed, so that the system goes directly to the ground presence detection step (208). In another mode of operation, the thermal image acquisition module (110) returns to the step (207) of analysis of the objects detected in the depth map the temperature of these objects and determines whether it corresponds to the temperature of a human being or the temperature of the environment. In this case, objects whose temperature does not correspond to that of a human being are deleted. The proposed sensor coupling makes it possible to discriminate the objects of the persons present in the scene, it solves the problems of false alarms related to displaced objects, as well as the problems of non-detection in the case where the person is on the ground in contact with a person. detected object such that its height is greater than the detection threshold of presence on the ground. In another mode of operation, the device (101) may be coupled with one or more other devices of the same type, observing or not the same scene as the first, at a different angle if necessary to allow the zone to be expanded. secure for example, and communicating or not with this first device. INDUSTRIAL APPLICATION The device according to the invention is particularly intended for the detection of the presence on the ground of elderly people or dependent on their place of life. However, the present invention is not limited to the embodiments described and shown, but the skilled person will be able to make any variant within his mind. For example, the present invention can be adapted to address problems of fall detection and activity measurement, problems of enumeration of persons in secure locks or in queues, or problems security, surveillance and / or access control for sensitive areas.
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